天籁车涂装成品存储立体仓库电气设计及控制

摘 要：本课题是对风神汽车有限公司涂装车间成品车立体仓库自动控制系统进行设计，控制选用OMRON公司CS1W-CPU65型PLC。本论文详细阐述项目的硬件结构设计及软件组成以及PLC的具体配置，并对全部的设计和部分软件作了一定的论述。对Device Net总线在立体仓库中的应用作了一定的描述。目前该项目已投入运行，取得良好的应用效果。
关键词：梯形图、PLC、立体仓库

Abstract:This topic is paints the workshop end product vehicle multi-layered storehouse automatic control system to the refined appearance automobile limited company to carry on the design, the control selects OMRON Corporation CS1W-CPU65 PLC. The present paper detailed elaboration project hardware architecture design and the software composition as well as the PLC concrete disposition, and has made certain elaboration to the complete design and the partial soft wares. Main line should serve as certain description to Device the Net in the multi-layered storehouse. At present this project put the operation, obtains the good application effect.
Key words: Trapezoidal chart, PLC, three-dimensional warehouse

1.引 言
天籁车涂装成品库作为风神涂装车间生产线的重要组成部分，是一种多层存放成品车身的高架系统。它是计算机与信息管理和设备控制集成起来，能按照控制指令要求自动完成成品车身的存储作业，并能对库存的成品车身进行自动管理，达到存储技
术的全面自动化。因此，自动化立体仓库是风神公司管理现代化的重要手段之一。天籁车涂装成品库主要包括：提升机、举升滚床、侧移链、积放链及以太网控制系统等。本项目采用是日本立石公司生产的OMRON CS1W-CPU65型PLC，在自动化生产线控制中的应用，与传统的继电器控制相比，具有控制速度快、可靠性高、灵活性强等优点，同时也提高了设备的安全性。
2.自动化立体仓库简介
自动化立体仓库是一个复杂的多级动态管理系统，是由彼此有业务联系的各类仓库组成的综合仓库体系。天籁车涂装成品库的入口示意图如图1所示。在涂装车间处理好的天籁成品车雪橇体，要经过最终检测工位GA。在GA位上检测后没有质量问题的雪橇体即可经由旋床GB、旋床GC、提升机GD进入立体仓库的立体存放区。在从GA行进到GB的前首先要确定GA和GB是否对齐。同样从GB到GC也要确定是否对齐。当成品车到达GC上后，GC带着雪橇体旋转，直到与提升机上的滚床GD对齐。在提升机处于下位的时候进入提升机。要是在终检位发现问题成品车到达GB，GB和GE旋床旋转对齐后雪橇体由GB旋床行进到GE滚床，当雪橇体完全进入GE后，GB和GE回到原位，雪橇体进入GF进行处理。处理好了后由终检员告知控制程序，经过GE、回到GB、再经GC进入提升机。以上雪橇体在旋床和滚床上行进的时候都要保证前后2个床是否对齐以及所要到达的床是空的。

如图2所示，输送车身雪橇体通过提升机到达所要求的楼层，到达后进入侧移链上的第一个举升滚床，然后通过侧移链进入调度室所要求的积放链。并停放在该链上，直到调度室的调出。当得到调度室的出库调度时积放链的停止器会打开，让雪橇体通过。在一条积放链上积放六个雪橇体，第一个雪橇体出来的时候后面的也会随着出来，而主停止器关闭需要一定的动作时间。为了克服这种现象，我们在积放链第一个车位和第二个车位的中间增加了一个辅助停止器。当积放链的第一个车位没有雪橇体的时候辅助停止器是处于打开状态，当第一个车位有雪橇体的时候辅助停止器就关闭。为了检测第一个车位有没有车我们把感应器装在第一个车位的前段，从而保证在第一个雪橇体到达侧移链上后一个雪橇体到达时主停止器已经关闭。雪橇体通过侧移链LB到达GA22滚床然后输送到出口提升机TB，提升机TB带着雪橇体，下降到一楼。

提升机是连接立体库和生产线的中间过度设备。提升机的和生产线的连锁动作过程：首先接受到调度室的调车指令，调度室所要求的雪撬体从所在立体库出来，到达提升机前的滚床上。进入提升机前要确认提升机TB上没有雪撬体再做动作。当提升机的入位感应器感应到有雪撬体到达时，提升机上的滚轮开始运动，带动雪撬体前进。为了提高效率，在提升机上也设置了高低速行进。当入位开关感应到有雪橇体时，滚轮高速旋转。直到入位感应器、占位一感应器、占位二感应器同时感应到有雪橇体，提升机的上滚床开始由高速转为低速。当只有占位一感应器、占位二感应器有信号，入位感应器没有感应时，提升机上的滚床停止运动。提升机上的越位感应是个保护感应器，当它感应到雪橇体的时候，自动失效，提升机停止动作，直到人为改变它的状态。
雪撬体已经完全进入提升机。当PLC根据信号判断雪撬体完全进入提升机的信号时，提升机开始下降，在提升机下降时同样有高低速运行以提高工作效率。雪橇体到达一楼后，如图3所示，在确认GH旋床和提升机上的滚床GF对齐且GH旋床上没有雪橇体的情况下，行进到GH旋床上，旋转到和GI举升床对齐时，再行进到GI，通过侧移链LC到达GJ，最后经过滚床GK、GL、GM、GN进入到总装车间。从总装车间回来的空雪橇体通过移行机YA滚床GR,GS,GT回到焊装车间。在GI举升床上的雪橇体也可以到达GO，通过GP、GQ到9区。

成品车立体仓库的数据主要由上位机进行处理，上位机群对仓库的管理通过以太网，实现了对此系统存储过程的管理最优化，保证对仓库内容进行有效的统计和及时获得可靠的信息。
3.立体仓库控制系统
立体仓库控制系统是2个基于网络的现场总线控制系统。控制系统由主PLC连接两个Device Net，其中有四组电柜，由总线控制。在二楼出口电柜由远程扩展直接控制，本机上挂以太网用于管理数据和传递车体型号。控制网主要是通过上位机完成
对全车间生产线的在线监测，并向设备控制层下达控制指令；最上层是Ethernet网络通过Ethernet网络与公司的企业资源管理（ERP）系统连接，向ERP系统提供整个车的生产数据。现场总线连接单元在总机架上有两个单元模块。
PLC控制程序主要包括以下几个环节：主程序部分、初始化部分、控制方式选择、入口子程序、立体仓库二楼子程序、立体仓库三楼子程序、出口子程序、报警子程序等。
在这次立体仓库的程序设计我们在大体上分为三个部分：立体仓库入口；立体仓库的存储楼层；立体仓库出口。一共有：6个控制电柜、30多个滚床、4个旋转滚床、30个举升滚床、2个提升机、4条侧移链，14条积放链，一共可以积放近百台车，从根本上解决了涂装车间和总装车间的作业时间不能衔接的问题。立体仓库入口读取信息控制流程图如图4所示。

入口维修调整控制流程如图5所示。

4.结束语
设备在投入使用后基本上不需要人工操作，大大节约生产成本，提高了生产自动化程度。立体库还可以有效地对出库的车身顺序进行修正，自动出入库运行良好，各种保护安全可靠。
参考文献
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